Rock Band 2 è il seguito del gioco di simulazione musicale del 2007, Rock Band, e offre un gameplay simile. In competizione diretta con Guitar Hero: World Tour, il gioco consente a più giocatori di suonare insieme come in una band, con le stesse periferiche del primo gioco: chitarra solista, basso, microfono e batteria. I nuovi controller di batteria e di chitarra per questa versione, inclusi nel pacchetto o venduti separatamente, sono stati revisionati e sono supportati anche i controller più vecchi. Il controller di chitarra, modellato sull'Fender Stratocaster, ha cinque tasti aggiuntivi vicino al manico, per sessioni rapide di tapping. C'è anche un interruttore degli effetti per passare tra cinque effetti differenti. I giocatori utilizzano gli strumenti per abbinare le note sullo schermo, suddivise in diverse sezioni per i diversi strumenti, insieme ai testi da cantare per il cantante che deve mantenere l'intonazione corretta.